[한국기술뉴스] 조선대학교 권구락 교수 연구팀은 알츠하이머병을 조기에 진단할 수 있는 기능적 자기공명영상 기반 뇌 네트워크 분석 장치를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 특허를 출원(출원번호 제1020210155359호)했다. 특허 명칭은 '뇌 네트워크를 이용한 알츠하이머병에 대한 진단정보 제공방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

알츠하이머병은 뇌에 베타 아밀로이드 단백질이 쌓이면서 신경세포를 서서히 파괴하여 발생합니다. 뇌 속에는 기억을 담당하는 수많은 신경세포들이 있는데, 수년간에 걸쳐 베타 아밀로이드가 쌓이면 신경세포에 손상이 발생하여 기억과 학습에 대한 인지장애가 발생합니다.

현재 진행을 늦추거나 완치할 수 있는 치료법이 없어, 질병의 조기 발견에 대한 연구가 집중되고 있습니다.

자기공명영상은 알츠하이머병 연구에 가장 일반적으로 사용되는 영상 시스템입니다. 특히 뇌의 특정 부위가 활성화될 때 혈관에 산소가 몰리는 것을 분석하는 기능적 자기공명영상이 알츠하이머병의 진행 조사에 널리 사용되고 있습니다.

조선대학교 권구락 교수 연구팀은 기능적 자기공명영상을 이용해 알츠하이머병에 걸린 뇌에서 특이적으로 발현되는 비정상적인 패턴을 분석하여 알츠하이머병 또는 경도인지장애를 진단할 수 있는 방법을 발명했습니다.

기능적 자기공명영상 이미지에서 뇌 네트워크를 구축하기 위해 그래프 이론을 이용해 데이터를 전처리합니다. 이후 node2vec 그래프 임베딩을 사용하여 그래프를 특징 벡터로 변환합니다. 이 모델을 이용해 자기공명영상의 뇌 네트워크를 분석하고 알츠하이머와 경도인지장애, 정상군으로 분류합니다.

본 발명은 기능적 자기공명영상 이미지의 특징 기반 그래프 이론을 사용하는 새로운 진단 방법으로써, 알츠하이머병 또는 경도인지장애를 높은 정확도로 분류할 수 있습니다. 이를 통해 알츠하이머병을 조기 진단하여 질병을 진행을 예방하고 치료제 개발을 위한 연구 수단으로 활용도가 높을 것으로 기대됩니다.